Ubicación

El experimento se realizó de noviembre de 2021 a marzo de 2022 en la Unidad Metabólica y Laboratorio de Sanidad Agropecuaria del Centro Universitario de Transferencia de Tecnología (CUTT) “San Ramón” de la Facultad de Ciencias Agronómicas; Campus V de la Universidad Autónoma de Chiapas, en Villaflores, Chiapas ubicada entre las coordenadas 16°27´59” LN y 93°28´43” LO. El clima que predomina es cálido subhúmedo (AW1) (W)(i´) g, con una precipitación pluvial media anual de 1 200 mm que se distribuyen de los meses de junio hasta noviembre, con temperatura promedio de 22 °C y altitud de 591 m (^{CONAGUA 2021}).

Animales y tratamientos

Cuatro borregos Katahdin machos enteros de 22 ± 2.5 kg de peso corporal (PC) fueron alojados en jaulas metabólicas elevadas acondicionadas con comederos y bebederos automáticos, previo al inicio de las pruebas los animales fueron desparasitados externamente con Fipronil 2% (1 mg kg^-1 PV percutáneo) y albendazol oral (5 mg kg^-1 PC). Los animales se asignaron de forma aleatoria a los siguientes tratamientos: control (sin HCC) HCC-0, HCC-5, HCC-10 y HCC-20 que equivalen a 50, 100 y 200 g kg^-1 de HCC, respectivamente (Tabla 1). Las dietas evaluadas se formularon con base en los requerimientos nutricionales para ovinos del ^{NRC (2007)}, para ganancias superiores a 150 g animal^-1 día^-1. Para ajustar las diferentes dietas al mismo nivel de proteína y energía, al incluir mayor cantidad de HCC, se disminuyó la harina de palmiste, aumentó la grasa de sobrepaso y rastrojo de maíz. Previo a la obtención de muestras y evaluación, los animales recibieron un periodo de adaptación de ocho días al cambio de dieta (tratamientos) correspondiente. El alimento se ofreció a libre acceso a las 07:00 y 16:00 h. La composición química de las dietas se determinó con los métodos de ^{AOAC (2012)} y la determinación de las fracciones de fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA) de acuerdo con la técnica descrita por ^{Van Soest et al. (1991)}.

Consumo y digestibilidad aparente de la materia seca (DaMS)

El consumo (CMS, kg día^-1) se midió de forma individual durante periodos de 16 días, ocho días para adaptar a los animales a la dieta y ocho para tomar muestras, para ello se calculó por diferencia entre el alimento ofrecido y rechazado cada día. La conversión alimenticia (CA) se calculó dividiendo el CMS entre la GDP. La DaMS se realizó con base a la técnica de cenizas insolubles en ácido clorhídrico diluido (CIA) propuesta por ^{Van-Keulen y Young (1977)} y ^{Curzaynz-Leyva et al. (2019)}. Para las pruebas se colecto a los seis, siete y ocho días del periodo experimental una muestra de 100 g de haces directamente del recto de los borregos, y 50 g de la dieta (tratamiento) ofrecida a cada animal. Las muestras de heces y de alimento fueron mezcladas y deshidratadas a 60 °C en una estufa de aire forzado, posteriormente fueron molidas en un molino Willey con criba de 1 mm y se almacenaron en recipientes de vidrio color ámbar para determinar, por triplicado el contenido de CIA, la DaMS de cada dieta experimental se estimó usando la fórmula: DaMS = 100 - (100 x [% CIA en el alimento/ % de CIA en heces]).

Ganancia diaria de peso (GDP)

Se determinó mediante el pesaje de los borregos prepandial a las 07:00 horas durante los ocho días de muestreo, por diferencia de peso de dos pesadas entre los días de evaluación, previo al cambio del periodo y dieta que recibieron los animales.

Variables microbiológicas

A todos los animales, dos horas después de la alimentación se les extrajo 50 mL líquido ruminal fresco (LRF) con una sonda vía esofágica a las 24, 48 y 72 h del periodo experimental, posteriormente se almacenó a 4 °C hasta su procesamiento en el Laboratorio de Sanidad Agropecuaria. Para las concentraciones de bacterias ruminales totales (BRT) y de bacterias celulolíticas (BC), por triplicado, 0.5 mL de LRF se inoculó en medio de cultivo anaerobio mediante la técnica descrita por ^{Ley-de Coss et al. (2018)} Los medios de cultivo anaerobio utilizados para BRT contenía: 0.06 g de D-(+)-glucosa + 0.06 g D-celobiosa + 0.06 g de almidón, 30 mL de líquido ruminal clarificado, 5.0 mL de solución mineral I [6 g K₂HPO₄ en 1 000 mL de H₂O], 5.0 mL de solución mineral II [6 g KH₂PO₄ + 6 g (NH₄)2SO₄ + 12 g NaCl + 2.45 g MgSO₄ + 1.6 g CaCl₂·H₂O en 1 000 mL de H₂O], 2.0 mL de solución al 8 % de Na2CO₃, 2,0 mL de solución sulfido-cisteína [2.5 g L-cisteína en 15 mL de 2N NaOH + 2.5 g Na2S-9H₂O aforado en 100 mL de H₂O], 0.2 g de tripticasa peptona y 0.1 mL de solución al 0.1 % de resazurina, para el CBC se sustituyó la D-(+)-glucosa, D-celobiosa y el almidón por 0.2 g de celulosa cristalina como única fuente de energía (^{Ley-de Coss et al. 2023}). El conteo de bacterias degradadoras de quitina (BDQ) se realizó en medio de cultivo anaerobio usando como única fuente de energía 30 mg de quitina hidratada (^{Cobos et al. 2007}) mediante las técnicas de número más probable (NMP).

Diseño experimental y análisis estadístico

La prueba se realizó bajo un diseño cuadrado latino con repetición en el tiempo. Se utilizó un modelo Cuadro Latino 4 x 4, con 4 tratamientos (dosis de HCC), 4 periodos y 4 animales. Las variables de GDP, DaMS, CMS se analizaron usando PROC GLM (^{SAS 2011}). El modelo estadístico incluyo el efecto del periodo, del animal y del tratamiento. Para las variables microbiológicas de BRT, BC y BDQ se usó el mismo modelo (PROC GLM) mediante la prueba de Kruskal-Wallis, con datos de rangos independientes (Wilcoxon), todas las medias se compararon con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

Ganancia diaria de peso, consumo de materia seca y digestibilidad aparente de la MS

El contenido de proteína en las dietas con 10 y 20% de HCC fue superior que la dieta control (Tabla 1), sin afectar las variables productivas, el CMS y la digestibilidad aparente. La mayor GDP (P ≤ 0.05) se observó en los animales que consumieron las dietas HCC0 y HCC5 (Tabla 2); y entre los animales que consumieron las dietas HCC10 y HCC20, no hubo diferencia (P > 0.05). Se observó que la dieta con 20% de HCC no afectó el CMS en los animales, esto indica que las características organolépticas de la dieta por la presencia de HCC, no afectaron el consumo. En la DaMS no hubo diferencia (P > 0.05) entre los tratamientos evaluados (Tabla 3), ni en el pH ruminal (P > 0.05).

Variables microbiológicas

La concentración ruminal de BRT (Tabla 4) fue similar entre los tratamientos evaluados (P > 0.05), no se observó un efecto negativo sobre las BRT, debido a que el quitosano presenta actividad antibacteriana cuando el pH ruminal está por debajo de su pKa (6.3 a 6.5). Se observó que la población de BRT no fue alterada por la presencia de quitina en las dietas con HCC. Por otra parte, las BC tuvieron incremento significativo (P ≤ 0.05) en los animales que recibieron la dieta con el 20% de HCC, en contraste el grupo de BDQ incrementó en los borregos alimentados con las dietas con 10 y 20% de HCC. El crecimiento de las BDQ aumentó a mayor HCC incluido en las dietas, lo anterior indica que el microbioma se adapta al tipo de substrato disponible.

Ganancias de peso, consumo de materia seca y digestibilidad aparente de la MS.

Al incluir 10 y 20% de HCC en las dietas, aumenta el contenido de proteína y disminuye la inclusión de pasta de soya; en el tratamiento HCC5, se disminuyó la inclusión de pasta de soya en 5% o 50 kg por tonelada al incluir 5% de HCC sin afectar la GDP, CMS (Tabla 2), la DaMS (Tabla 3) y el crecimiento de bacterias totales (Tabla 4); en el tratamiento HCC10, la inclusión de pasta de soya disminuyó de 13% en la dieta testigo a 4%, es decir 9%; mientras que en el tratamiento HCC20, se sustituyó el total de pasta de soya de la dieta (13%) por HCC, sin afectar el CMS, la DaMS y el crecimiento de bacterias totales, pero la GDP fue menor. Estos resultados indican que la HCC puede utilizarse en dietas para ovinos en engorda hasta en 5% sin afectar la GDP, de esta manera se recicla un subproducto como fuente de nutrientes para la alimentación de ovinos. En borregos alimentados con 20% de HCC en la dieta, la GDP observada en este estudio fue de 104 g animal^-1 dia^-1, inferior a la reportada por ^{Cobos et al. (2007)}, donde la GDP fue de 181 g animal^-1 dia^-1 en borregos alimentados con 25% de HCC; las características organolépticas de la dieta al incluir 20% de HCC no afectaron el consumo de MS, pero la GDP de los animales fue menor. El CMS observado en los cuatro tratamientos fue menor a la reportada en estudios previos; en dietas integrales para ovinos en engorda con diferente nivel de inclusión de harina de alfalfa (HA), el CMS fue de 1 200 g por borrego día^-1 en la dieta sin HA y de 1 390 g por borrego día^-1 en la dieta con 40% de HA, indicando que el mayor consumo pudiera ser por el menor contenido de energía en la dieta (^{Resendiz et al. 2013}); en otro estudio, al incluir ensilado de pulpa de naranja (EPN) en dietas para ovinos en engorda, el CMS fue de 1 225 g por borrego día^-1 con la dieta sin EPN y de 902 por borrego día^-1 cuando se incluyó 50% de EPN (^{Velásquez et al. 2012}), en este caso mencionan que el menor CMS fue por el mayor contenido de FDN de la dieta; y ^{Salinas et al. (2013)}, observaron que al incluir pulido de arroz (PA) en la dieta, el CMS aumentó de 981 g por borrego día^-1 sin pulido de arroz, a 1 074 g por borrego día^-1 al incluir 22% de PA por la mayor degradabilidad ruminal de la dieta. En novillas en desarrollo se observó que el consumo de materia seca y la ganancia diaria de peso disminuyeron cuando se les administro harina de cangrejo en la dieta (^{Vélez et al. 1991}), esta reducción fue atribuida al rechazo por el sabor y olor que transfirió por la HC al alimento; sin embargo en vacas lactantes, la producción de leche aumentó (^{Zanferari et al. 2018}); en novillos alimentados con quitosano se observó un aumento lineal en la digestibilidad de la MS, PC y FDN, sin afectar el CMS (^{Araujo et al. 2015}). La digestibilidad aparente de la materia seca de las dietas fue similar; en estudios previos en ovejas, se observó que la digestibilidad de la materia seca y proteína cruda no se afectó al incluir diferentes niveles de harina de residuos de cangrejo (^{Nicholson et al. 1996}).

Crecimiento de bacterias ruminales

Los rumiantes y el microbioma ruminal han mostrado capacidad para adaptarse al consumo de HCC; la degradación in vitro de la cáscara de camarón a 60 horas de incubación fue de 35.9% (^{Belanche et al. 2015}, ^{Vélez et al. 1991}). Cuando se incluye HCC en la dieta de los rumiantes, la degradación de la quitina es un factor determinante para la disponibilidad de nutrientes en el tubo digestivo de los animales. ^{Araujo et al. (2015)} observaron un aumento lineal en la digestibilidad de la MS, la FDN y los niveles de ácido propiónico en rumen con la adición de quitosano, en dosis de 100 y 150 mg kg^-1 de PV; también se ha observado que mejora el metabolismo ruminal (^{Belanche et al. 2015}) y la eficiencia energética al reducir la desaparición del alimento, sin afectar la producción de ácidos grasos volátiles (^{Goiri et al. 2009}a, ^{Goiri et al. 2009b}).

No se observó un efecto negativo sobre las BRT (Tabla 4), debido a que el quitosano presenta actividad antibacteriana cuando el pH ruminal está por debajo de su pKa (^{Araujo et al. 2015}); debido a las interacciones entre el quitosano policatiónico y las cargas electronegativas en las superficies microbianas (^{Sudarshan et al. 1992}). Por otra parte, la población de BC tuvieron incremento significativo (P ≤ 0.05) en los animales que recibieron la dieta con 20% de HCC; mientras que la población de BDQ incremento en los borregos alimentados con las dietas con 10 y 20% de HCC. Al respecto, ^{Cobos et al. (2007)} reportaron que la concentración de BDQ aumento cuando los animales consumieron la HCC después de 60 días de consumo, contrario a este estudio donde se observaron cambios en la población microbiana del rumen en periodos de 16 días de alimentación. El crecimiento de las BDQ estuvo determinado por el nivel de HCC en las dietas, a mayor porcentaje la concentración de BDQ aumentó; lo anterior indica una mayor tasa de degradación de quitina, y la habilidad del microbioma de adaptarse al tipo de substrato en la dieta (^{Cobos et al. 2007}).